穩(wěn)孚勒變頻電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
隨著電力電子技術(shù)及新型半導(dǎo)體器件的迅速發(fā)展,交流調(diào)速技術(shù)得到不斷的完善和提高,逐步完善的變頻器以其良好的輸出波形、優(yōu)異的性能價(jià)格比在交流電機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。穩(wěn)孚勒變頻電機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，以100%額定負(fù)載在10%~100%額定速度范圍內(nèi)連續(xù)運(yùn)行，溫升不會(huì)超過該電機(jī)標(biāo)定容許值的電機(jī)。穩(wěn)孚勒變頻技術(shù)實(shí)際是利用電機(jī)控制學(xué)原理，通過所謂的變頻器，對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。用于此類控制的電機(jī)叫做變頻電機(jī)。常見的變頻電機(jī)包括：三相異步電機(jī)、直流無刷電機(jī)、交流無刷電機(jī)及開關(guān)磁阻電機(jī)等。
通常穩(wěn)孚勒變頻電機(jī)的控制策略為：基速下恒轉(zhuǎn)矩控制、基速以上恒功率控制、超高速范圍弱磁控制。
基速：由于電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，而反電動(dòng)勢(shì)的大小通常與轉(zhuǎn)速成正比。因此當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到一定速度時(shí)，由于反電動(dòng)勢(shì)大小與外加電壓大小相同，此時(shí)的速度稱為基速。
恒轉(zhuǎn)矩控制：電機(jī)在基速下，進(jìn)行恒轉(zhuǎn)矩控制。此時(shí)電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)E與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比。又電機(jī)的輸出功率與電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速乘積成正比，因此此時(shí)電機(jī)功率與轉(zhuǎn)速成正比。
恒功率控制：當(dāng)電機(jī)超過基速后，通過調(diào)節(jié)電機(jī)勵(lì)磁電流來使電機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)基本保持恒定，以此提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速。此時(shí)，電機(jī)的輸出功率基本保持恒定，但電機(jī)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比例下降。
弱磁控制：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過一定數(shù)值后，勵(lì)磁電流已經(jīng)相當(dāng)小，基本不能再調(diào)節(jié)，此時(shí)進(jìn)入弱磁控制階段。
電動(dòng)機(jī)的調(diào)速與控制，是工農(nóng)業(yè)各類機(jī)械及辦公、民生電器設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)的驚人發(fā)展，采用“變頻感應(yīng)電動(dòng)機(jī)+變頻器”的交流調(diào)速方式，正在以其的性能和經(jīng)濟(jì)性，在調(diào)速領(lǐng)域，引導(dǎo)了一場(chǎng)取代傳統(tǒng)調(diào)速方式的更新?lián)Q代的變革。它給各行各業(yè)帶來的福音在于：使機(jī)械自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率大為提高、節(jié)約能源、提高產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量、電源系統(tǒng)容量相應(yīng)提高、設(shè)備小型化、增加舒適性，正以很快的速度取代傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)速和直流調(diào)速方案。
穩(wěn)孚勒變頻電機(jī)的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)
穩(wěn)孚勒變頻調(diào)速已經(jīng)成為主流的調(diào)速方案，可廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)無級(jí)變速傳動(dòng)。特別是隨著變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域內(nèi)日益廣泛的應(yīng)用，變頻電機(jī)的使用也日益廣泛起來，可以這樣說由于變頻電機(jī)在變頻控制方面較普通電機(jī)的*性，凡是用到變頻器的地方我們都不難看到變頻電機(jī)的身影。
直線電機(jī)：機(jī)床上傳統(tǒng)的“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”進(jìn)給傳動(dòng)方式，由于受自身結(jié)構(gòu)的限制，在進(jìn)給速度、加速度、快速定位精度等方面很難有突破性的提高，已無法滿足超高速切削、超精密加工對(duì)機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)伺服性能提出的更高要求。直線電機(jī)將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，不需要任何中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。具有起動(dòng)推力大、傳動(dòng)剛度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、定位精度高、行程長(zhǎng)度不受限制等優(yōu)點(diǎn)。在機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中，采用直線電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)與原旋轉(zhuǎn)電機(jī)傳動(dòng)的大區(qū)別是取消了從電機(jī)到工作臺(tái)（拖板）之間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，把機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度縮短為零，因而這種傳動(dòng)方式又被稱為“零傳動(dòng)”。正是由于這種“零傳動(dòng)”方式,帶來了原旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式無法達(dá)到的性能指標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
高速響應(yīng)：由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件（如絲杠等），使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。
精度：直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙和誤差，減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測(cè)反饋控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。動(dòng)剛度高由于“直接驅(qū)動(dòng)”，避免了啟動(dòng)、變速和換向時(shí)因中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)的彈性變形、摩擦磨損和反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象，同時(shí)也提高了其傳動(dòng)剛度。
速度快、加減速過程短：由于直線電動(dòng)機(jī)早主要用于磁懸浮列車（時(shí)速可達(dá)500km/h），所以用在機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中，要滿足其超高速切削的大進(jìn)給速度（要求達(dá)60～100M/min或更高）當(dāng)然是沒有問題的。也由于上述“零傳動(dòng)”的高速響應(yīng)性，使其加減速過程大大縮短。以實(shí)現(xiàn)起動(dòng)時(shí)瞬間達(dá)到高速，高速運(yùn)行時(shí)又能瞬間準(zhǔn)停。可獲得較高的加速度，一般可達(dá)2～10g(g=9.8m/s2），而滾珠絲杠傳動(dòng)的大加速度一般只有0.1～0.5g。
行程長(zhǎng)度不受限制在導(dǎo)軌上通過串聯(lián)直線電機(jī)，就可以無限延長(zhǎng)其行程長(zhǎng)度。
運(yùn)動(dòng)動(dòng)安靜、噪音低。由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可采用滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。
效率高。由于無中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動(dòng)效率大大提高。
基本結(jié)構(gòu)
一、三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，由定子、轉(zhuǎn)子和其它附件組成。
（一）定子（靜止部分）
定子鐵心
作用：電機(jī)磁路的一部分，并在其上放置定子繞組。
構(gòu)造：定子鐵心一般由0.35~0.5毫米厚表面具有絕緣層的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵心的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽，用以嵌放定子繞組。
定子鐵心槽型有以下幾種：
半閉口型槽：電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)較高，但繞組嵌線和絕緣都較困難。一般用于小型低壓電機(jī)中。 半開口型槽：可嵌放成型繞組，一般用于大型、中型低壓電機(jī)。所謂成型繞組即繞組可事先經(jīng)過絕緣處理后再放入槽內(nèi)。
開口型槽：用以嵌放成型繞組，絕緣方法方便，主要用在高壓電機(jī)中。
定子繞組
作用：是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。
構(gòu)造：由三個(gè)在空間互隔120°電角度、隊(duì)稱排列的結(jié)構(gòu)*相同繞組連接而成，這些繞組的各個(gè)線圈按一定規(guī)律分別嵌放在定子各槽內(nèi)。
定子繞組的主要絕緣項(xiàng)目有以下三種：（保證繞組的各導(dǎo)電部分與鐵心間的可靠絕緣以及繞組本身間的可靠絕緣）。
）對(duì)地絕緣：定子繞組整體與定子鐵心間的絕緣。
）相間絕緣：各相定子繞組間的絕緣。
）匝間絕緣：每相定子繞組各線匝間的絕緣。
電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)的接線：
電動(dòng)機(jī)接線盒內(nèi)都有一塊接線板，三相繞組的六個(gè)線頭排成上下兩排，并規(guī)定上排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為1（U1）、2（V1）、3（W1），下排三個(gè)接線樁自左至右排列的編號(hào)為6（W2）、4（U2）、5（V2），.將三相繞組接成星形接法或三角形接法。凡制造和維修時(shí)均應(yīng)按這個(gè)序號(hào)排列。
機(jī)座
作用：固定定子鐵心與前后端蓋以支撐轉(zhuǎn)子，并起防護(hù)、散熱等作用。
構(gòu)造：機(jī)座通常為鑄鐵件，大型異步電動(dòng)機(jī)機(jī)座一般用鋼板焊成，微型電動(dòng)機(jī)的機(jī)座采用鑄鋁件。封閉式電機(jī)的機(jī)座外面有散熱筋以增加散熱面積，防護(hù)式電機(jī)的機(jī)座兩端端蓋開有通風(fēng)孔，使電動(dòng)機(jī)內(nèi)外的空氣可直接對(duì)流，以利于散熱。
（二）轉(zhuǎn)子（旋轉(zhuǎn)部分）
三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心：
作用：作為電機(jī)磁路的一部分以及在鐵心槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。
構(gòu)造：所用材料與定子一樣，由0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成，硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來安置轉(zhuǎn)子繞組。通常用定子鐵心沖落后的硅鋼片內(nèi)圓來沖制轉(zhuǎn)子鐵心。一般小型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵心直接壓裝在轉(zhuǎn)軸上，大、中型異步電動(dòng)機(jī)（轉(zhuǎn)子直徑在300~400毫米以上）的轉(zhuǎn)子鐵心則借助與轉(zhuǎn)子支架壓在轉(zhuǎn)軸上。
三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組
作用：切割定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。
構(gòu)造：分為鼠籠式轉(zhuǎn)子和繞線式轉(zhuǎn)子。
）鼠籠式轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子繞組由插入轉(zhuǎn)子槽中的多根導(dǎo)條和兩個(gè)環(huán)行的端環(huán)組成。若去掉轉(zhuǎn)子鐵心，整個(gè)繞組的外形像一個(gè)鼠籠，故稱籠型繞組。小型籠型電動(dòng)機(jī)采用鑄鋁轉(zhuǎn)子繞組，對(duì)于100KW以上的電動(dòng)機(jī)采用銅條和銅端環(huán)焊接而成。
）繞線式轉(zhuǎn)子：繞線轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組相似，也是一個(gè)對(duì)稱的三相繞組，一般接成星形，三個(gè)出線頭接到轉(zhuǎn)軸的三個(gè)集流環(huán)上，再通過電刷與外電路聯(lián)接。
特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，故繞線式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不如鼠籠式電動(dòng)機(jī)廣泛。但通過集流環(huán)和電刷在轉(zhuǎn)子繞組回路中串入附加電阻等元件，用以改善異步電動(dòng)機(jī)的起、制動(dòng)性能及調(diào)速性能，故在要求一定范圍內(nèi)進(jìn)行平滑調(diào)速的設(shè)備，如吊車、電梯、空氣壓縮機(jī)等上面采用。
（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的其它附件
端蓋：支撐作用。
軸承：連接轉(zhuǎn)動(dòng)部分與不動(dòng)部分。
軸承端蓋：保護(hù)軸承。
風(fēng)扇：冷卻電動(dòng)機(jī)。
二、直流電動(dòng)機(jī)采用八角形全疊片結(jié)構(gòu)，不僅空間利用率高，而且當(dāng)采用靜止整流器供電時(shí)，能承受脈動(dòng)電流和快速的負(fù)載電流變化。直流電動(dòng)機(jī)一般不帶串勵(lì)繞組，適用于需要正、反電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制技術(shù)中。根據(jù)用戶需要也可以制成帶串勵(lì)繞組。中心高100～280mm的電動(dòng)機(jī)無補(bǔ)償繞組，但中心高250mm、280mm的電動(dòng)機(jī)根據(jù)具體情況和需要可以制成帶補(bǔ)償繞組，中心高315～450mm的電動(dòng)機(jī)帶有補(bǔ)償繞組。中心高500～710mm的電動(dòng)機(jī)外形安裝尺寸及技術(shù)要求均符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，電機(jī)的機(jī)械尺寸公差符合ISO標(biāo)準(zhǔn)。
檢查方法
起動(dòng)前的檢查方法：
新的或長(zhǎng)期停用的電機(jī)，使用前應(yīng)檢查繞組間和繞組對(duì)地絕緣電阻。通常對(duì)500V以下的電機(jī)用500V絕緣電阻表；對(duì)500-1000V的電機(jī)用1000V絕緣電阻表；對(duì)1000V以上的電機(jī)用2500V絕緣電阻表。絕緣電阻每千伏工作電壓不得小于1MΩ，并應(yīng)在電機(jī)冷卻狀態(tài)下測(cè)量。
檢查電機(jī)的外表有無裂紋，各緊固螺釘及零件是否齊全，電機(jī)的固定情況是否良好。
檢查電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作是否可靠。
根據(jù)銘牌所示數(shù)據(jù)，如電壓、功率、頻率、聯(lián)結(jié)、轉(zhuǎn)速等與電源、負(fù)載比較是否相符。
檢查電機(jī)的通風(fēng)情況及軸承潤(rùn)滑情況是否正常。
扳動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸，檢查轉(zhuǎn)子能否自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有無雜聲。
檢查電機(jī)的電刷裝配情況及舉刷機(jī)構(gòu)是否靈活，舉刷手柄的位置是否正確。
檢查電機(jī)接地裝置是否可靠。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
旋轉(zhuǎn)電機(jī)冷卻方法
起重冶金和屏蔽電機(jī)安全要求
電工術(shù)語(yǔ)旋轉(zhuǎn)電機(jī)
電工術(shù)語(yǔ)控制電機(jī)
電機(jī)產(chǎn)品型號(hào)編制方法
電機(jī)功率等級(jí)
牽引電機(jī)基本試驗(yàn)方法
威斯特（上海）傳感器儀表有限公司的產(chǎn)品之一，其內(nèi)的變頻電機(jī)的品牌也有眾多。另外，還有做德國(guó)500個(gè)品牌，歐州300多個(gè)品牌，美國(guó)200多個(gè)品牌。ATOS阿托斯,HAWE哈威,ASCO阿斯卡,寶德BURKERT，F(xiàn)ESTO費(fèi)斯托，BOSCH-REXROTH博世力士樂，意爾創(chuàng),TURCK圖爾克，P+F倍加福，BALLUFF巴魯夫，SICK施克，HIRSCHMAN赫斯曼，MURR穆爾，HYDAC賀德克，GSR，CROUZET高諾斯，E+H恩格斯豪斯，PILZ皮爾茲，MAHLE馬勒，HERION海隆，NORGREN諾冠，SCHMERSAL施邁賽，太陽(yáng)SUN，SIEMENS西門子，STAUFF西德福，NEGELE耐格，EMG伺服閥，UNIVER,,KACON凱昆，VICKERS威格士，MAC,PARKER派克，MOOG穆格，AB,FAIRCHILD仙童，DENISON丹尼遜，ROSS，UE,MTS,德威爾,NOVO等。